脈動極光或由電磁波起伏觸發(fā)

　　英國《自然》雜志上近日發(fā)表的一篇物理學(xué)論文稱，日本東京大學(xué)科學(xué)家通過觀察分析，提出了被稱為脈動極光的強(qiáng)烈閃爍光源的起源最新見解。這一理論將揭示與等離子物理相關(guān)的更多細(xì)節(jié)，也將用于理解木星和土星上的極光現(xiàn)象。

　　當(dāng)來自太陽的高速粒子流（太陽風(fēng)）進(jìn)入地球的磁氣圈時，靠近南北兩極的地區(qū)，就會出現(xiàn)絢爛的極光現(xiàn)象。在極光家族中，脈動極光是其中一種特別類型。它常在黎明時“現(xiàn)身”，看上去像明亮的斑塊，它們準(zhǔn)周期性地閃爍，會覆蓋幾十甚至幾百公里的天空。脈動極光一般出現(xiàn)在南北半球高緯度地區(qū)約100公里的空中，科學(xué)家認(rèn)為其是由高能量電子間歇性地釋放進(jìn)入高層大氣產(chǎn)生的。

　　但是，一直以來極光脈動的物理機(jī)制很少能通過觀測驗(yàn)證，截至目前也尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)高能量電子如何釋放的直接證據(jù)。

　　日本東京大學(xué)研究人員笠原慧及其同事，使用已收集到的關(guān)于2017年3月27日發(fā)生的極光亞暴的衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察。根據(jù)之前的研究，科學(xué)家判斷這種脈動極光是由電磁波起伏觸發(fā)的，這種波動產(chǎn)生于赤道的磁氣圈，被稱為合聲波（Chorus wave）。而合聲波在磁氣圈沿著地球的磁場線，向地球大氣的上端發(fā)射電子。在磁氣圈中，電子被困在磁場中，并沿著磁場線運(yùn)動，當(dāng)這些粒子與合聲波相互作用時，特別是當(dāng)它們與空氣中的分子碰撞時便會產(chǎn)生光。團(tuán)隊(duì)研究人員此次根據(jù)數(shù)據(jù)觀察到，正是合聲波散射了地球磁層中的能量電子，導(dǎo)致它們到達(dá)至上層大氣。

　　研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這種機(jī)制可能也適用于理解木星和土星的極光現(xiàn)象，人們在這兩顆星球上也檢測到了合聲波。

　　總編輯圈點(diǎn)

　　以木星為例，這顆“行星之王”也存在著極光，但卻具有更高的能量，是由X射線構(gòu)成，而不是可見光線，當(dāng)太陽風(fēng)暴引發(fā)木星極光時，其覆蓋區(qū)域甚至遠(yuǎn)大于地球表面。而在土星上，磁氣圈、太陽風(fēng)和土星大氣層的交互方式更是奇特非常，令科學(xué)家意想不到?，F(xiàn)在，對脈動極光的深一步理解，其實(shí)也意味著我們已經(jīng)可以更好地去認(rèn)識其他行星上的極光現(xiàn)象。